本文關鍵詞：真空絕熱板表面耐磨抗穿刺TPU涂層的制備與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：真空絕熱板是一種熱導率極低的超級絕熱材料,但是由于其阻隔膜的耐磨、抗穿刺性能差,難以被大范圍應用,因此本文提出了在真空絕熱板阻隔膜表面制備TPU涂層來提高其整體耐磨、抗穿刺性能的設想。依據(jù)復合輥的溫度、壓力和涂層厚度三個主要工藝參數(shù)設計TPU涂層干法復合工藝的正交實驗并進行相關性能的測試,分析發(fā)現(xiàn)TPU復合膜的耐磨、抗穿刺等性能均在AF阻隔膜的基礎上有明顯提高;采用極差法分析得到TPU涂層正交試樣的耐磨性能、抗穿刺性能及TPU真空絕熱板的隔熱性能隨工藝參數(shù)的變化規(guī)律。在此基礎上,對TPU真空絕熱板試樣進行系列老化試驗,觀察材料在老化過程中的宏觀和微觀變化,對其熱導率進行動態(tài)測試,結果表明其耐高低溫老化和耐揉搓老化的性能均明顯優(yōu)于原真空絕熱板。本文還分析了真空絕熱板的老化機理,利用壽命評價公式預測出現(xiàn)有真空絕熱板的使用壽命約為60年而TPU真空絕熱板的使用壽命可長達120年,其耐久性能遠遠優(yōu)于現(xiàn)有的真空絕熱板。利用MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡建立模型,得出最小的涂層質量損耗是897.639μg/cm2,對應復合輥壓力520k Pa、溫度130℃,涂層厚度84μm;最大的涂層抗穿刺強度是12.62MPa,對應復合輥壓力540k Pa、溫度125℃,涂層厚度163μm;最小的TPU真空絕熱板熱導率是1.91m W/(m·K),對應復合輥壓力400k Pa、溫度135℃,TPU涂層厚度42μm。在此基礎上結合多目標優(yōu)化方法,找到滿足涂層綜合性能最優(yōu)時對應的復合輥壓力為473k Pa、溫度為130℃,涂層厚度為67μm,此時最小的涂層質量損耗是963.259μg/cm2,最大的涂層抗穿刺強度是12.05MPa,最小的TPU真空絕熱板熱導率是1.92m W/(m·K)。
【關鍵詞】：干法復合 TPU涂層 耐磨性能 抗穿刺性能 隔熱性能 優(yōu)化
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 注釋表13-14
• 第一章 緒論14-29
• 1.1 真空絕熱板的發(fā)展趨勢14-19
• 1.1.1 真空絕熱板的概念14-15
• 1.1.2 真空絕熱板的性能與結構15-18
• 1.1.3 真空絕熱板存在的問題18-19
• 1.2 阻隔膜的研究歷程與發(fā)展現(xiàn)狀19-25
• 1.2.1 阻隔膜的主要種類與結構19-21
• 1.2.2 阻隔膜的國內外研究現(xiàn)狀21-25
• 1.3 熱塑性聚氨酯彈性體橡膠（TPU）25-27
• 1.3.1 TPU的特性26
• 1.3.2 TPU薄膜的成型工藝26-27
• 1.4 真空絕熱板的老化行為研究27-28
• 1.4.1 真空絕熱板使用壽命的定義27
• 1.4.2 真空絕熱板使用壽命的國內外研究現(xiàn)狀27-28
• 1.5 本文的研究目的和內容28-29
• 第二章 實驗過程29-37
• 2.1 原材料29-30
• 2.2 實驗設備30
• 2.3 材料制備30-32
• 2.3.1 TPU涂層與阻隔膜復合30-31
• 2.3.2 真空絕熱板制備31-32
• 2.4 性能表征32-35
• 2.4.1 TPU涂層微觀形貌的表征32-33
• 2.4.2 TPU涂層剝離強度的表征33
• 2.4.3 TPU復合膜熱封強度的表征33-34
• 2.4.4 TPU涂層抗穿刺性能的表征34
• 2.4.5 TPU涂層耐磨性能的表征34-35
• 2.4.6 真空絕熱板隔熱性能的表征35
• 2.5 老化實驗35-37
• 2.5.1 高低溫老化試驗35-36
• 2.5.2 揉搓老化試驗36-37
• 第三章 結果與討論37-62
• 3.1 TPU涂層的結構和性能研究37-51
• 3.1.1 TPU涂層復合的正交實驗37-40
• 3.1.2 TPU涂層的界面粘接性能40-43
• 3.1.3 TPU復合膜的熱封強度43-45
• 3.1.4 TPU涂層的耐磨性能45-46
• 3.1.5 TPU涂層的抗穿刺性能46-49
• 3.1.6 TPU真空絕熱板的隔熱性能49-51
• 3.2 真空絕熱板的老化與壽命評估51-60
• 3.2.1 高低溫老化51-54
• 3.2.2 揉搓老化54-55
• 3.2.4 真空絕熱板老化機理分析55-58
• 3.2.5 真空絕熱板的使用壽命評估58-60
• 3.3 本章小結60-62
• 第四章 TPU涂層工藝參數(shù)的優(yōu)化62-78
• 4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡62-65
• 4.1.1 MATLAB仿真軟件62
• 4.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型62-64
• 4.1.3 反向傳播網(wǎng)絡64-65
• 4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的設計65-71
• 4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練樣本66-67
• 4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結構67
• 4.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練參數(shù)67-71
• 4.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的保存71
• 4.3 復合工藝的優(yōu)化71-76
• 4.3.1 優(yōu)化TPU涂層的耐磨性能71-72
• 4.3.2 優(yōu)化TPU涂層的抗穿刺性能72-73
• 4.3.3 優(yōu)化TPU真空絕熱板的隔熱性能73-74
• 4.3.4 TPU涂層多目標綜合性能優(yōu)化74-76
• 4.4 本章小結76-78
• 第五章 結論與展望78-81
• 5.1 結論78-79
• 5.2 展望79-81
• 參考文獻81-86
• 致謝86-87
• 在學期間的研究成果以及發(fā)表的學術論文87-88
• 附錄88-92

【參考文獻】

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本文編號：332142